高級過程庫

高級過程庫（Advanced Process Library，APL）基于項(xiàng)目工程師和工廠業(yè)主的多年經(jīng)驗(yàn)，并考慮到了當(dāng)前 NAMUR 標(biāo)準(zhǔn)和 PNO 技術(shù)規(guī)范。它采用了久經(jīng)驗(yàn)證的功能，以及美觀的圖形化用戶界面，更方便操作員進(jìn)行操作，并強(qiáng)制操作員與工廠進(jìn)行交互。

而且，各種小版本的函數(shù)塊精簡了核心功能，這些函數(shù)塊的塊圖標(biāo)和面板在過程畫面中所占空間極少，使得復(fù)雜的過程畫面更為清晰、直觀。

其它特殊功能：

• 新的運(yùn)行模式：

• “本地"用于本地控制選項(xiàng)的集成和應(yīng)用

• “停止服務(wù)"用于停用過程變量，以進(jìn)行維護(hù)和維修

• 多個面板視圖

• 揬

• “備忘視圖"，用于顯示臨時操作員信息

• 新型便捷的帶初始信號信息的連鎖塊，可以直接從工藝功能塊中調(diào)用（如，從電機(jī)塊調(diào)用）

• 靈活適應(yīng)庫塊中的功能

• 可以直接在操作員站上進(jìn)行仿真，從而支持調(diào)試功能

• 通過詳細(xì)劃分用戶權(quán)限防止操作員錯誤

• 采用功能“啟用本地操作員"，可以為工廠內(nèi)各個操作員站顯式地啟用/禁用對某個過程變量的操作

• 通過標(biāo)準(zhǔn)的 PROFIBUS 配置文件，可以方便地集成任意的緊湊型驅(qū)動器和開關(guān)/起動器對象

• 對閥門、劑量裝置或泵等設(shè)備，設(shè)計(jì)了多訪問操作協(xié)調(diào)功能，例如 SFC/SIMATIC BATCH

• 跟蹤操作員輸入窗口，大大簡化連續(xù)的重復(fù)操作

• 用于按狀態(tài)選擇過程變量的瀏覽器

• 自定義在線趨勢顯示

• 使用針對標(biāo)準(zhǔn)情況在線組合的過程變量組，操作員的工作量降低，控制速度更快
  注：
  需要使用樣本 ST PCS 7 T（SIMATIC PCS 7 工藝組件）中的 SIMATIC PCS 7 Advanced Process Graphics。

技術(shù)工藝庫

在樣本 STPCS7T（SIMATIC PCS7 工藝組件）中提供有附加技術(shù)工藝庫“行業(yè)庫"和“狀態(tài)監(jiān)測庫"，擴(kuò)展了 APL 的標(biāo)準(zhǔn)功能。這些庫的所有顯示圖標(biāo)、函數(shù)塊和面板都具有 APL 設(shè)計(jì)。

行業(yè)庫中包含以下塊：

• 用于樓宇自動化的各種塊（供暖、空調(diào)、通風(fēng)）

• 使用 SIMATIC HMI 精智面板實(shí)現(xiàn)操作員控制與監(jiān)視

• 將基于 S7-300 的 SIMATIC S7 成套設(shè)備和 RTU 進(jìn)行集成

• 用于連接外部高級過程控制系統(tǒng)的塊

• 分層多控制室操作

• 其它工藝塊，如用于擴(kuò)展測量值監(jiān)視或設(shè)定值曲線

狀態(tài)監(jiān)測庫中包含以下塊：

• 用于監(jiān)測離心泵的塊 (PumpMon)

• 用于監(jiān)測控制閥的塊 (VlvMon)

• 用于在運(yùn)行期間在線進(jìn)行閥門測試的塊 (PST)

• 用于監(jiān)測壓力損失、及早檢測堵塞的塊 (PressDropMon)

• 檢測動態(tài)過程或信號的穩(wěn)定狀態(tài)。

*過程控制 (APC) 功能

除了數(shù)量眾多的基本控制功能（例如，PID 控制、級聯(lián)控制、分程控制和比例控制）之外，SIMATIC PCS 7 的 I&C 庫也為高級控制功能提供了相應(yīng)的功能塊和模板，且無任何額外費(fèi)用：

增益調(diào)度

使用 GainSched 塊，可以根據(jù)操作點(diǎn)，對非線性過程中的控制器參數(shù)進(jìn)行連續(xù)調(diào)整。和多邊形功能塊類似，GainSched 塊可以從一個輸入值（被測的變量 X），獲得三個單獨(dú)的輸出值，并將它們作為互連控制器塊的調(diào)整參數(shù)。根據(jù)被測變量 X 的特性，GainSched 塊以滑動的方式，對組合閉環(huán)控制器的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

超馳控制

兩個或兩個以上控制器的輸出可連接至一個共同的末控元件。并根據(jù)對當(dāng)前過程狀態(tài)的評估，決定哪個控制器可以訪問最終控制元素。

超前-滯后/前饋控制

前饋控制可以提前對可測量型強(qiáng)干擾進(jìn)行補(bǔ)償。因此，控制性能可以僅局限于模型不確定性和不可測故障上。

PID 自整定

內(nèi)置 PID Tuner（PID 整定工具）適用于優(yōu)化 IPD、PI 或 P 控制回路中的 CTRL_PID 和 CTRL_S 軟控制器。基于實(shí)驗(yàn)確定的被控系統(tǒng)模型，根據(jù)絕對值優(yōu)化流程，可以確定有利的控制器參數(shù)，使控制器可以實(shí)現(xiàn)最佳干擾響應(yīng)和最佳控制響應(yīng)?？稍谑謩踊蜃詣幽Ｊ较逻M(jìn)行優(yōu)化。典型的控制器值，例如實(shí)際值、設(shè)定值和調(diào)節(jié)變量等，均使用趨勢功能進(jìn)行記錄。具有確定參數(shù)的控制器的瞬時響應(yīng)可通過定義跳轉(zhuǎn)來檢查。得到的參數(shù)可根據(jù)需要進(jìn)行保存和調(diào)用。

監(jiān)視控制質(zhì)量

根據(jù)設(shè)定值、實(shí)際值和調(diào)節(jié)變量等的在線數(shù)據(jù)，ConPerMon 塊可以測定某個控制器塊（例如， PID 控制器）的控制質(zhì)量。根據(jù)比較質(zhì)量的偏差，如調(diào)試過程中的控制質(zhì)量，它會觸發(fā)警告或報警。所有對工廠或工廠單元控制質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)視的面板都能匯總在 OS 屏幕上，這樣可以及早檢測出故障，并進(jìn)行分析和改正。

Smith 預(yù)估器

對于死區(qū)時間長且相對恒定的過程，使用 Smith 預(yù)估控制器，可以顯著地提高其控制質(zhì)量。通過過程模型和實(shí)際過程的并行運(yùn)行，可以消除死區(qū)時間要素，使得控制器可以設(shè)計(jì)用于無死區(qū)時間過程，因而實(shí)現(xiàn)更高效率。

基于模型的預(yù)測性多變量控制

基于模型的預(yù)測性多變量控制器 (MPC) 能夠在較長時間段內(nèi)，單獨(dú)分析復(fù)雜過程中幾個相關(guān)變量的行為。其結(jié)果將用于這些這量的優(yōu)化控制。從而可有效消除對這些相互依賴的變量進(jìn)行分別控制而帶來的不利的交互作用。使用過程動力學(xué)的數(shù)學(xué)模型，MPC 能夠預(yù)測規(guī)定時間段（預(yù)測時域）過后的響應(yīng)，并進(jìn)而優(yōu)化質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

APL 提供有兩個具有不同功能和性能的多變量控制器：

• MPC4x4 (ModPreCon)，可用于最多 4 個耦合的操縱變量和受控變量

• MPC10x10，可用于最多 10 個耦合的操縱變量和受控變量，以及 4 個可測干擾變量

注：
基于型號的多變量控制器對自動化系統(tǒng)的存儲器和處理時間都有很高要求。因此，在使用它們之前應(yīng)檢查自動化站的資源。

圖形編輯器

用于操作員站工程組態(tài)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)使用 SIMATIC Manager 進(jìn)行管理。所有與操作與監(jiān)視過程變量（如消息和 HMI 變量）有關(guān)的數(shù)據(jù)，都是在定義自動化功能的過程中自動生成的。功能強(qiáng)大的圖形編輯器可用于生成過程畫面。

地區(qū)產(chǎn)品版本

所有 SIMATIC PCS 7 軟件產(chǎn)品都適合在國際范圍使用，換言之，在全球范圍使用的只有一個產(chǎn)品版本，并以最多 6 種語言提供：英語、德語、法語、意大利語、西班牙語和中文。但是，所支持的語言數(shù)量并不是標(biāo)準(zhǔn)的，可能會因產(chǎn)品的不同而不同。

此外，在 SIMATIC PCS 7 軟件介質(zhì)包以及“工程師站"和“操作員站"系統(tǒng)組件的 SIMATIC PCS 7 軟件產(chǎn)品中會提供一個“亞洲（ASIA）版。"亞洲版本產(chǎn)品支持 2 種語言：英語和簡體中文。這些產(chǎn)品通過名稱中后綴“ASIA"來明確標(biāo)明。

如果該目錄中列出的產(chǎn)品沒有地區(qū)標(biāo)識“亞洲"，則產(chǎn)品國際通用。但有以下限制條件：如果訂購亞洲版產(chǎn)品，帶國際通用后綴的產(chǎn)品將不支持亞洲版產(chǎn)品中的亞洲語言（目前為簡體中文）。

國際通用的產(chǎn)品（即不帶后綴“ASIA"的產(chǎn)品）不適合用作含有亞洲語言字體的運(yùn)行系統(tǒng)。

規(guī)定了不同版本的安裝軟件和許可證之后，必須遵守下列幾點(diǎn)要求。SIMATIC PCS 7 安裝軟件有兩種數(shù)據(jù)光盤包可供使用：

• SIMATIC PCS 7 軟件介質(zhì)包

• SIMATIC PCS 7 軟件介質(zhì)包亞洲版

亞洲版軟件許可證專門用于 SIMATIC PCS 7 軟件介質(zhì)包亞洲版。沒有亞洲版后綴的 SIMATIC PCS 7 軟件許可證可與兩個 SIMATIC PCS 7 軟件介質(zhì)包一起使用。